WO2007122814A1 - マルチウェルインキュベーション装置及びこれを用いた分析方法 - Google Patents

マルチウェルインキュベーション装置及びこれを用いた分析方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a multi-well incubation apparatus capable of realizing a plurality of different incubation temperatures in a predetermined temperature range with a single apparatus, and an analysis method using the same.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2 093_2 8 9 8 4 8
  • FIG. 3 is a perspective view showing a part of the incubation apparatus of the example.
  • the incubation apparatus of the present invention By using the incubation apparatus of the present invention, culture under various temperature conditions can be performed with one apparatus, analysis is easy, and automation is possible. Therefore, economic effects such as labor saving, reduction of culture space and reduction of running cost can be expected. In addition, there is no problem that water from the high-temperature sample evaporates and condenses on the low-temperature side. Therefore, if the incubation apparatus of the present invention is used, it is possible to culture microorganisms and the like under various temperature conditions, which has been difficult in the past, and it is possible to derive the optimum temperature for culture and to grow microorganisms whose temperature conditions are unknown. Become.

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Abstract

　連続温度勾配インキュベーション装置で、高温側で発生した液体蒸気が低温側に移動して凝結するという問題を解決する。 　熱伝導性材料で形成されたウェル収納容器中に横列及び縦列に並ぶ液体を収容するウェルを着脱可能に収納してなり、その液体の蒸気が飽和した気体の供給のための液体又は気体の流路又は槽を設け、所定の温度差でウェルの横列毎に異なるインキュベーション温度を持ち、その温度が縦列に沿って一定の温度差を形成する温度系列を実現するマルチウェルインキュベーション装置であって、ウェル列の外側で、該収納容器の一辺の横列に並ぶウェルに沿って、前記所定温度系列の最低温度を実現する熱源を有し、かつウェル列の外側で、該一辺の対辺に沿って、前記所定温度系列の最高温度を実現する別の熱源を有し、かつ同一温度の横列毎にセパレーターを設けたことを特徴とするマルチウェルインキュベーション装置。

Description

明 細 書
マルチウ Iルインキュベーション装置及びこれを用いた分析方法 技術分野
[0001 ] 本発明は、 単一装置で、 所定の温度範囲で複数の異なるインキュベーショ ン温度を実現することのできるマルチウエルインキュベーション装置及びこ れを用いた分析方法に関する。
背景技術
[0002] 微生物細胞等の生物試料を用いた各種分析には、 寒天培地上に菌等を接種 し、 インキュベータ内で恒温に保ち、 一定時間後肉眼で観察する方法もある が、 近年は、 多数個のゥエル （穴） が形成されたマルチウエルプレート中で 液体培養する方法が用いられることが多い。 また、 コンビナトリアル化学等 における化学反応の分析においても、 多数の試料をマルチウエルプレー卜中 で分析することがある。
この液体培養や試料分析は、 マルチウ Iルプレー卜の各ゥ Iル内に試料を 入れ、 これを所定時間所定温度に保温した状態で培養した後、 光を当て、 そ の透過光または蛍光を含む散乱光を測定する方法が採用されることが多い。
[0003] このようなマルチウエルプレートの保温は、 従来、 平坦な保温板の上にマ ルチウエルプレートを載置することにより行なわれている。 また、 マルチウ エルプレートの保温を行う場合には、 このような保温板を備えた棚板を持つ インキュベーション装置が用いられる （特許文献 1参照） 。
しかしながら、 種々の温度条件にて培養を行うときは、 各温度毎にインキ ュベーション装置を用意し、 各温度に設定された複数のィンキュベーション 装置にこれらマルチウエルプレートの夫々を入れる必要があり、 操作が煩雑 であった。
また、 各種分析に際しては、 マルチウエルプレートをインキュベーション 装置から取リ出す必要があリ、 この操作も煩雑であった。
この問題を解決するため、 熱伝導性材料で形成された容器中に多数のゥェ ルを並べて収納し、 その一端を高い温度にし、 他端を低い温度にした連続温 度勾配インキュベーション装置が見出された （特許文献 2〜4参照） 。 特許文献 1 ：特開 2 0 0 3 _ 2 8 9 8 4 8号公報
特許文献 2：国際公開 WO 9 O Z 1 0 6 8 9号
特許文献 3：欧州特許出願公開 0 2 9 0 7 2 2号
特許文献 4：米国特許 4 8 6 5 9 8 7号
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかし、 これら連続温度勾配インキュベーション装置は、 勾配内で気体の 交換が起こるため、 高温側で発生した液体蒸気が低温側に移動して凝結する ことによる新たな問題が生じていた。 具体的には、 低温側の凝結は、 ゥエル 内でも水滴を生じ、 希釈される結果、 培養条件が変化していまい、 更にはゥ エルから液があふれてしまうという問題があリ、 これらの温度勾配ィンキュ ベーシヨン装置は実際の使用には適用できなかった。
従って、 本発明の目的は、 1つの装置で複数の温度設定ができ、 しかも、 ゥエルを移動する手間がかからない同時多温度インキュベーション装置にお いて、 蒸気圧を制御することにより、 液体蒸気の移動と液体の凝結による問 題点が解決されたィンキュベーション装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明者らは鋭意研究を行った結果、 熱伝導性材料で形成された一端を高 い温度にし、 他端を低い温度にしておいた容器中に多数のゥエルを並べて収 納し、 温度毎にゥエル列を、 気相的に分離した上で、 各々のゥエル列に蒸気 圧調節のための液体又は気体の流路又は槽を設け、 ゥエル列内の温度分布の 均一化を実現すると共に、 液体蒸気の移動による液体量の変化を積極的に補 正すれば、 上記課題は全て解決することを見いだした。 温度の連続勾配の変 わりに、 一定の温度差ごとの多温度での同時測定となる。 しかも、 ゥエル毎 に観察用の光路を通過した光を 2次元的に一度にスキャンすれば分析時にゥ エルを移動する手間がかからないことを見出し本発明を完成した。 [0006] 即ち、 本発明は、 熱伝導性材料で形成されたゥエル収納容器中に横列及び 縦列に並ぶ液体を収容するゥエルを着脱可能に収納してなり、 その液体の蒸 気が飽和した気体の供給のための液体又は気体の流路又は槽を設け、 所定の 温度差でゥエルの横列毎に異なるインキュベーション温度を持ち、 その温度 が縦列に沿って一定の温度差を形成する温度系列を実現するマルチゥェルイ ンキュベーシヨン装置であって、 ゥエル列の外側で、 該収納容器の一辺の横 列に並ぶゥエルに沿って、 前記所定温度系列の最低温度を実現する熱源を有 し、 かつゥエル列の外側で、 該一辺の対辺に沿って、 前記所定温度系列の最 高温度を実現する別の熱源を有し、 かつ同一温度の横列毎にセパレーターを 設けたことを特徴とするマルチゥェルインキュベーション装置を提供するも のである。
[0007] また、 本発明は、 液体の蒸気が飽和した気体の供給のための液体又は気体 の流路又は槽に加えて、 酸素又は特定ガスの分圧の段階的な変化を列内で実 現するために、 同一温度の横列内にセパレーターを設けた上記マルチウエル ィンキュベーション装置を提供するものである。
[0008] 更に、 本発明は、 該マルチウ Iルインキュベーション装置を用い、 該装置 の各ゥエルに検体を注入し、 熱源によリー辺を所定温度系列の最低温度を実 現し、 該一辺の対辺を別の熱源により所定温度系列の最高温度を実現して、 所定の温度差でゥエルの横列毎に複数の異なるインキュベーション温度を実 現するインキュベーション方法を提供するものである。
[0009] 更に、 本発明は、 該マルチウ Iルインキュベーション装置を用い、 該装置 の各ゥエルに検体を注入し、 熱源によリー辺を所定温度系列の最低温度を実 現し、 該一辺の対辺を別の熱源により所定温度系列の最高温度を実現して、 所定の温度差でゥエルの横列毎に複数の異なるインキュベーション温度を実 現してインキュベーションを行い、 該ゥエル中の検体に光を照射して、 その 透過光または蛍光を含む散乱光を測定することを特徴とする検体の分析方法 を提供するものである。
発明の効果 [0010] 本発明のィンキュベーション装置を用いれば、 所定温度範囲の最高温度か ら最低温度の間で等間隔温度系列を形成することができ、 一回のインキュべ ーシヨンで数百回分の実験が可能となる。 しかも、 分析時にインキュベーシ ヨン装置を移動する手間がかからない。 また、 高温側のゥエルから水が蒸発 して、 これが低温側で結露するという問題が無いため、 温度勾配を設けた培 養が長時間継続でき、 少量の試料で測定が可能であるため、 小型の装置とな リ、 数千の多条件の同時検討も装置を積み重ねて行うことが出来る。 そして
、 ゥエル列に蒸気圧調節のための液体又は気体の流路又は槽を設けたために
、 横列温度の均一化が図れる。 更に流路からアルゴンガスや窒素ガスを流す ことによりゥエル内の酸素分圧を調節出来るように、 特定のガスの分圧の多 条件化も容易である。
従って、 本発明のインキュベーション装置を用いれば、 従来困難であった
、 種々の温度条件における微生物等の培養が可能となり、 培養の最適温度の 導出、 温度条件が不明な微生物の増殖等が可能になる。
図面の簡単な説明
[001 1 ] [図 1 ]本発明のインキュベーション装置の一例を示す斜視図である。
[図 2]実施例のインキュベーション装置の一部を示す斜視図である。
[図 3]実施例のインキュベーション装置の一部を示す斜視図である。
[図 4]実施例のインキュベーション装置の一部を示す斜視図である。
[図 5]実施例に用いるゥエル部分を示す斜視図である。
[図 6]実施例のインキュベーション装置の収納状態の一部を示す断面図である
[図 7]実施例のインキュベーション装置を示す斜視図である。
[図 8]実施例のィンキュベーション装置を用いて測定した増殖曲線を示す図で める。
[図 9]実施例のィンキュベーション装置を用いて測定した増殖速度を示す図で める。
[図 10]本発明のインキュベーション装置の振盪器の一例を示す斜視図である [図 1 1 ]本発明のインキュベーション装置の流路又は槽の一例を示す図である
[図 12]本発明のインキュベーション装置の流路又は槽の一例を示す図である [図 13]本発明のインキュベーション装置の流路又は槽の一例を示す図である [図 14]本発明のインキュベーション装置の流路又は槽の一例を示す図である [図 15]本発明のインキュベーション装置の流路又は槽の一例を示す図である 符号の説明
1 マルチウエルインキュベーション装置
2 流路
3 流路
4 ゥエル
5 観察用孔
6 打ち抜き部、 凹部
7 観察用孔
8 ねじ孔
9 スポンジ
1 1 上板 （蓋）
1 2 中間板
1 3 下板
1 4 パッキン
1 5 L E D
1 6 <びれ
1 7 ヒートパイプ 1 8 低温側固体熱源
1 9 高温側固体熱源
2 0 蝶番
2 1 モーター
2 2 減速器
2 3 カム
2 4 レバー
2 5 飽和蒸気圧維持用液体
2 6 飽和蒸気圧維持用液体、 気体の流路
2 7 飽和蒸気圧維持用液体リザ一バー
2 8 隔壁
2 9 ガス 1の流路
3 0 ガス 2の流路
発明を実施するための最良の形態
[0013] 本発明は、 本発明は、 熱伝導性材料で形成されたゥエル収納容器中に横列 及び縦列に並ぶ液体を収容するゥエルを着脱可能に収納してなり、 その液体 の蒸気が飽和した気体の供給のための液体又は気体の流路又は槽を同一温度 の横列に沿って設け、 所定の温度差でゥエルの横列毎に異なるインキュベー シヨン温度を持ち、 その温度が縦列に沿って一定の温度差を形成する温度系 列を実現するマルチウエルインキュベーション装置であって、 ゥエル列の外 側で、 該収納容器の一辺の横列に並ぶゥエルに沿って、 前記所定温度系列の 最低温度を実現する熱源を有し、 かつゥエル列の外側で、 該一辺の対辺に沿 つて、 前記所定温度系列の最高温度を実現する別の熱源を有し、 かつ同一温 度の横列毎にセパレーターを設けたことを特徴とするマルチウエルインキュ ベーシヨン装置である。
[0014] 本発明のインキュベーション装置のゥエル収納容器の材質は、 複数の異な るインキュベーション温度を実現させる点から熱伝導性材料であることが必 要である。 熱伝導性材料の内、 金属が加工の自由度において好ましい。 具体 的には、 アルミニウム、 ステンレス、 真鍮、 銅等が好ましく、 特にアルミ二 ゥムとステンレスが好ましい。 当該収納容器には、 横列及び縦列に並ぶゥェ ルが着脱可能に収納されることから、 これらのゥエルを収納するための凹部 が設けられている。 この凹部は、 各ゥエル毎に設けられていてもよいが、 横 列毎には均一なインキュベーション温度を実現する点から、 複数個のゥエル が横列に連結されたマルチウエルを収納する凹部が設けられているのが好ま しい。 即ち、 好ましい収納容器の態様は、 熱源として温度の異なる恒温水を 循環させる場合を図示した図 3及び図 4のように複数個のゥエルが横列に連 結されたマルチウエルを収納する凹部が、 複数列設けられている態様である 。 このように形成することにより、 ゥエル列の縦方向 （図 3及び図 4の恒温 水の流路 2から流路 3への方向） には、 熱伝導性材料が同じ形状で繰り返し て存在することになる。 その結果、 この熱伝導性材料の縦方向にインキュべ ーション温度系列が形成しゃすくなる。
[0015] また、 このゥエル収納部の凹部は、 ゥエルの上部以外は完全に収納される ような深さを有することが、 熱伝導性の確保の点から好ましい。 ゥエルの上 部は、 凝結を防ぐために収納部と同じかそれより高い温度とすることが好ま しいが、 高い温度とする場合は、 ゥエルの温度を見座さないように断熱性を 持つものが望ましい。
[0016] 本発明のインキュベーション装置中に横列及び縦列に並ぶゥエルの数は特 に限定されず、 目的に応じて適宜決定すればよいが、 例えば、 横列 X縦列で 、 8 X 1 2個、 8 X 2 0個、 1 6 X 2 0、 1 8 X 2 4個が挙げられる。 当該 ゥエルには、 前記収納容器凹部に、 図 3及び 4のように横列の複数のゥエル がー体となって着脱可能に収納されているのが好ましい。 これらの各ゥエル は、 個別に、 又は複数個単位で着脱可能とするのが好ましい。 また、 ゥエル の材質は、 光学的観測を行うための光路を確保するため、 透明なプラスチッ ク、 ガラス等が好ましい。
[0017] 本発明のインキュベーション装置は、 ゥエル列の外側で、 収納容器の一辺 の横列に並ぶゥエルに沿って前記所定温度範囲の最低温度とする発熱装置又 は最低温度の流体を流す流路を有し、 かつゥエル列の外側で、 該一辺の対辺 に沿って、 前記所定温度範囲の最高温度とする発熱装置又は最高温度の流体 を流す流路を有する。 例えば、 図 4のように流路 2に低い温度の流体を流し
、 流路 3に高い温度の流体を流すことにより、 流路 2と流路 3の間に形成さ れているゥェルの各横列は、 当該最低温度と最高温度との間のインキュベー シヨン温度系列が形成されることになる。 ここで用いる流体としては、 気体 又は液体が挙げられるが、 液体が好ましく、 特に水 （又は湯） が好ましい。 また、 このような流体を流す流路を設ける代わりに、 図 1 0の 1 8， 1 9 の様に本体 （1 ) には、 固体の発熱装置を設けてもよい。 発熱装置としては 、 ヒーターやベルチ I素子等が挙げられる。 この場合、 該一辺の対辺に沿つ た方向の温度ムラを減少さすために、 図 1 0の 1 6様なくびれを熱源と収納 容器凹部との間に入れ、 あるいは、 ヒートパイプ 1 7を設置することが望ま しい。 図 1 0には、 蓋 （1 1 ) を取り付けた収納容器 （1 ) として図示した また、 本発明のインキュベーション装置は、 更に同一温度の横列に沿って 、 該横列のゥエル中の媒体上の蒸気圧調節又は酸素分圧調節のための液体又 は気体の流路又は槽を有し、 かつ同一温度の横列毎に隔壁により液体のその 温度での飽和蒸気圧が維持できるようになつている。 これにより、 適度の相 違する縦列には、 蒸気が移動せず、 高温側の検体からの水が蒸発して、 これ が低温側で結露するという問題を解決することができる。 この槽は、 多孔質 材料に液体をしみこませたものであってもよい。
更に、 温度が均一な列内に、 気体の拡散を遅くするセパレーターを設置す ることにより、 酸素分圧調節ゥエル列の一方を大気に開放し、 他方の流路か らアルゴンガスや窒素ガスを流すことにより酸素分圧を調節することができ る。 これにより、 未知の細菌を培養するときに、 最適な酸素分圧条件を見つ け出すことができる。 また、 縦列毎に酸素分圧の相違する培養条件を設定す ることができ、 温度と酸素分圧の相違する条件での培養を同時に行なうこと ができる。 また、 酸素を他のガスに置き換えることにより、 化学反応の異な る雰囲気が均一温度の列内で実現できる。
[0019] また、 インキュベーション装置上には、 温度の安定性、 ゥエル中の液の蒸 散防止や雑菌混入防止、 または上記の蒸気圧調節又は酸素分圧調節のため、 全ゥエルを覆う蓋を設けることが好ましい。 更に、 収納容器本体同様に、 蓋 の一辺に、 所定温度系列の最低温度を実現するする熱源を有し、 かつゥエル 列の外側で、 該一辺の対辺に沿って、 前記所定温度系列の最高温度とする別 の熱源を有することで、 より温度の安定化を図ることができる。
また、 収納容器と蓋の間に中間板を設けてもよく、 これも一辺に所定温度 系列の最低温度を実現する熱源を有し、 かつゥエル列の外側で、 該一辺の対 辺に沿って、 前記所定温度系列の最高温度とする別の熱源を設けることがで さる。
収納容器と蓋、 必要により更に中間板を重ね合わせ、 ゥエル収納のための 凹部を形成させ、 同温度のゥエルが凹部内に入る構造とすると、 より検体の 温度の安定化を図ることができる。 なお、 上の中間板は、 収納容器の一部と してもよい。
更に、 蓋と収納容器には、 各ゥ Iルの上下にゥ Iルの径よりも小さい穴を 設けると、 検体が観察でき、 光を当て、 その吸光度の変化、 蛍光を含む散乱 光を測定することもできる。 あるいは、 各ゥエルの上下一方にゥエルの径ょ リも小さいゥエル観察用孔を有し、 他方に観察用の光を反射する鏡又は光源 を有することによつても同様の光学的観察が出来る。
更に、 この蓋を開いたときに、 蓋とゥエルを設置した収納容器凹部に紫外 線を照射する装置を設ければ、 インキュベーション前後の菌の殺菌を行なう ことができる。
本発明装置は、 更に振盪器を有していてもよい。 当該振盪器は、 例えば、 蓋を取り付けた収納容器 ·中間板全体、 あるいはそれらを何段も積み重ねた もの 1を、 モーター 2 1により減速器 2 2を通してカム 2 3を回転させて、 レバー 2 4により周期的に傾ける装置である （図 1 1 ) 。
[0020] 本発明方法の 1つは、 上記本発明装置を用い、 所定の温度系列でゥ Iルの 横列毎に複数の異なるィンキュベーション温度を段階的に実現してィンキュ ベーシヨンを行う方法である。
このようにすると、 前記の如く、 所定の温度系列でインキュベーション温 度勾配が形成され、 液体蒸気圧が補償される結果、 数百// Lよりも少ない容量 の溶液や懸濁液が取り扱え、 一回の実験で温度を含む数百以上の異なる条件 でのインキュベーションが可能となる。
本発明のインキュベーション装置は、 インキュベーション中又は後に、 該 ゥエル中の検体に光を当て、 その透過光あるいは蛍光を含む散乱光を測定す ることにより、 検体を分析することができる。
光の測定方法は、 特に限定されないが、 例えば、 収納容器の蓋の孔から光 をいれ、 収納容器の下の孔からゥエルの透過光を測定する方法が挙げられる 。 このとき、 光の角度をフレネルレンズで制御し、 市販のパソコン用のスキ ャナ一により、 透過光を測定することもできる。
また、 複数の受光器を備えた移動式の装置により、 一列の観察孔からの透 過光または蛍光を含む散乱光を一度に測定し、 続いて順次 1列毎の観察を一 度にする走査方式の光強度測定をすることもできる。
これらの一部又は全部の工程を自動で行うこともできる。
このようにして得られた光学的測定値を、 コンピューターに自動的に送り 、 マルチウエルインキュベーションによる細胞関連実験又は化学実験に適し た数値的解析を自動で行い、 目的とするパラメ一ターの値を自動的に算出し 、 分析することもできる。
更に、 上記測定方法は、 コンピュータ一により、 自動化することもでき、 経時的に測定することもでき、 得られたデータは、 更にコンピュータ一によ リ処理され、 有益な情報として記録、 保存することもできる。
更に上記のマルチウエルインキュベーション装置を積み上げることにより 、 複数のマルチウエルインキュベーション装置から得られるデータを処理す ることにより、 同時に検討する異なる条件の数を、 マルチウエルインキュべ ーション装置の台数倍にすることも出来る。 [0022] 次に、 図面を用いて本発明をより詳細に説明する。
本発明に用いる収納容器としては、 例えば図 1に示す容器が挙げられる。 容器 1には、 複数のゥエル 4を収納する凹部が形成されており、 この中に ゥエル 4を収納する。
容器 1の一辺に低い温度の流体を流す流路 2を有し、 かつ該一辺の対辺に 高い温度の流体を流す流路 3を有する。 流路 2と 3に夫々所定の温度の流体 を流しインキュベーションすると、 流路 3に近いゥエルの温度は高い温度の 流体の温度に近くなリ、 流路 2に近いゥ ルの温度は低い温度の流体の温度 に近くなリ、 流路 3に近いゥエルから流路 2に近いゥエルに行くに従って、 ゥエルの温度は段階的に温度が下がり、 希望する温度系列を実現できる。 従って、 単一の容器で段階的なインキュベーション温度の系列が形成され ることになる。
そして、 収納容器 1にゥエルを収納してインキュベーションを行い、 該ゥ エル中の検体に光を当て、 その透過光、 蛍光を含む散乱光を測定すれば、 各 温度毎の検体の変化を容易に分析することができる。
更に、 本発明装置は、 同一温度の横列に沿って、 該横列のゥエル中の液体 の蒸気圧を飽和蒸気圧に維持するための液体又は気体の流路又は槽を設け、 かつ同一温度の横列内にセパレーターを設けることも出来る。 図 1 2は、 ゥ エル収納凹部 6内に直接飽和蒸気圧維持用液体 2 5を入れたもの、 あるいは 、 多孔質の材料に飽和蒸気圧維持用液体 2 5をしみこませたものを入れたも のである。 図 1 3はゥエル収納凹部 6の周囲に飽和蒸気圧維持用液体 2 5を 入れた流路 2 6を持つもの、 図 1 4は飽和蒸気圧維持用液体 2 5専用のリザ 一バー 2 7を持ち、 液体の蒸気だけを専用流路 2 6でゥエル収納凹部 6に導 <ものである。
[0023] また、 より好ましい態様のインキュベーション装置としては、 図 2〜7に 示すものが挙げられる。
図 2は蓋 （上板） 1 1を示す図であり、 図 3は中間板 1 2を示す図であり 、 図 4は下板 1 3を示す図である。 上から蓋 （上板） 1 1、 中間板 1 2及び 下板 1 3の順で重ねることにより、 これらが一体となってインキュベーショ ン装置を構成する （図 7 ) 。
そして、 中間板を見れば判る通り、 打ち抜き部が、 8連のゥエル 4 (図 5 ) が入る凹部 6 (図 6 ) となり、 安定した温度条件が得られる。
また、 3つの板の夫々に流路 2と 3が貫通しており、 上下の温度ムラを防 止している。
そして、 蓋 1 1と下板 1 3には、 夫々のゥエルに対応した観察用孔 5及び 7が設けてあり、 分析用の光が透過できるようになつている。 従って、 この 孔を利用すれば、 検体の培養後のみならず、 培養中においても、 吸光光度分 析等が可能となる。
また、 温度に加えて、 好気的一嫌気的等の気相の雰囲気を、 均一な温度に 保たれた横一列のゥエル群で変化をつけるための機構を図 1 5に示す。 各ゥ エルは、 気相的に隔壁 2 8で独立しており、 両側のリザーバーには、 各々異 なる気体 2 9と 3 0、 例えば空気と窒素を導いて、 液体と飽和するようにな つている。 それぞれの気体は、 流路 2 6を通して拡散し、 リザーバーからの 距離によって 2つの気体の混合比が異なるために、 それぞれのゥエルにも異な る混合比の気体が供給される。
実施例
[0024] 以下、 本発明を、 実施例等を挙げて詳細に説明するが、 本発明はこれら実 施例になんら限定されるものではない。
[0025] 実施例 1
本発明のィンキュベーション装置として、 図 1に示す収納容器 1を作製し た。 容器 1の外寸は 3 4 7 m m X 2 2 2 m m X 2 O m mのアルミ板である。 ゥエル収納部 4は、 直径 6 m m、 深さ 1 3 m mである。
流路 2は、 図 1に示すように、 一辺に 1本の管が貫通している構造である 。 管はアルミニウム製で、 内径は 8 m mである。 流路 2は、 恒温槽からのチ ユーブ及び恒温槽へのチューブに接続されており、 恒温水が循環するように なっている。 流路 3も同様である。 このような構造とすると、 インキュベーション装置の温度は、 流路 3付近 から流路 2付近に行くに従って、 最高温度から最低温度に徐々に変化し、 一 の装置で、 複数の段階的に異なるィンキュベーション温度を実現することが できる。
更に、 本装置は、 同一温度の横列に沿って、 該横列のゥエル中の液体の蒸 気圧を飽和蒸気圧に維持するための液体又は気体の流路又は槽を設け、 かつ 同一温度の横列内にセパレーターを設けた。 即ち、 図 1 2に示すように、 ゥ エル収納凹部 6内に直接飽和蒸気圧維持用液体 2 5を入れたものを設けた。
[0026] 実施例 2
実施例 1のィンキュベーション装置の図 1 2に示す部分を図 1 3に示す部 分に換えた以外は、 実施例 1と同様にしてインキュベーション装置を作製し 実施例 3
実施例 1のインキュベーション装置の図 1 2に示す部分を図 1 4に示す部 分に換えた以外は、 実施例 1と同様にしてインキュベーション装置を作製し 実施例 4
実施例 1のィンキュベーション装置の図 1 2に示す部分を図 1 5に示す部 分に換えた以外は、 実施例 1と同様にしてインキュベーション装置を作製し
[0027] 実施例 5
本発明のィンキュベーション装置として、 図 2〜 7に示す装置を作製した 。 上板 1 1、 中間板 1 2及び下板 1 3の外寸は何れも 3 4 7 m m X 2 2 2 m m X 1 4 m mのアルミ板であって、 これをこの順で重ね合わせ本発明のイン キュベーシヨン装置 （図 7 ) とした。 各板の接合部には、 パッキン 1 4が用 いられている。 また、 各板に 1 4個設けられたねじ孔 8にネジを通し、 3板 をネジ止めすることによリー体化した装置とした。 また、 中央の穴は観察の ための光源の光強度を補正するために用いる対照光が通る穴である。 ゥエル 4は、 図 5に示すものであって、 収納容器から着脱可能の 8連ゥェ ルである。 この 8連ゥエルの幅は 1 2 m mで、 長さ 7 6 m mであり、 個々の ゥエルの内径は 6 m mで深さ約 1 3 m mである。
ゥエル 4は、 中間板 1 2の打ち抜き部分 6と上下板で形成される凹部中に 設置される。 凹部内の断面図を図 6に示す。
図 6において、 ゥエル 4の上部は上板 1 1の裏面凹部と当接し、 下部は、 下板の孔 7に上部に接する。 ゥ Iル 4の上には、 観察用孔 5があり、 観察光 源となる 6 2 0 n mの波長を持つ L E D 1 5が装着されている。 ゥエル 4の 下には観察用孔 7があり、 光が透過でき、 スキャナーを用いて光の強度を測 定できる構造となっており、 ゥエル内の検体の分析が可能となっている。 ま た、 凹部内の多孔質材料 9は、 ゥエル内の液体の飽和蒸気圧を維持するため に液体を保持するものである。 このように、 上中下板で形成される凹部の周 辺はセパレーターとなり、 該凹部は、 各々の温度で決定される蒸気圧を持ち 、 他の凹部と蒸気圧的に分離され、 これと多孔質材料中の液体により、 高温 側で発生した液体蒸気が低温側に移動して凝結することがなくなる。
流路 2の管はアルミニウム製で、 内径は 8 m mである。 流路 2は、 図 2〜 4及び 7に示すように、 3つの板の夫々に 2本の管が貫通している構造であ る。 これは、 恒温水から容器への熱伝導をより良好にするためである。 この 2本の管は、 図示しないチューブにより容器外で接続され、 流体は容器の一 辺を往復した後、 接続する他の板の管に流れ、 更に同様な流路を流れる。 ま た、 流路 3も、 流路 2と同じ構造である。
かように、 実施例 5の装置は、 流路が長く、 かつ凹部を有することで、 局 所的な温度ムラのないインキュベーションを可能にした。 更に、 観察孔を設 けているので、 検体の観察、 測定が容易で自動化も可能である。
実施例 6
実施例 5の装置を用い、 大腸菌の液体培養における 4 3 _ 5 0 °Cの系列の 増殖曲線を得た。 このインキュベーション装置を、 A 4サイズのスキャナー の上に固定し、 その両者を毎分 2 5回の周期で浸透し、 各ゥエル内での大腸 菌の沈殿を防止した。 スキャナーの光軸は、 中央部以外は上に向かって発散 しているので、 フレネルレンズを移動する測光部の上に貼り付け光軸が垂直 になるように補正した。
各ゥエルには、 大腸菌の変異株と対照となる野生株と、 様々な条件による 測光効率の補正として同一の培地だけを入れた。 ゥエルは 8連が 2個同一温 度に置かれ、 それが 2 0列あるので合計 3 2 0個の培養が同時に解析できた 。 まずスキャナ一により 2 0分おきに 3 2 0のゥエル及び中央に開けた穴に 装着された補正用の L E Dの合計 3 2 1の測定がなされ、 3 2 0のゥエルの 透過光の強度が補正された。 このようにして得られた光強度の時間変化、 つ まり透過率で測定した増殖曲線を図 8に示す。 温度が安定する 6 0分以後は 測定が可能で、 培地の透過率の時間変化 （A) の 6例は再現性があり、 8種 の大腸菌株 （B ) の特定の温度における増殖曲線の信頼性が示された。 この ようにして測定された 6種の大腸菌変異株の各温度における増殖速度を図 9 に示す。
産業上の利用可能性
本発明のィンキュベーション装置を用いれば、 種々の温度条件の培養を一 の装置で行うことができ、 かつ分析も容易であり自動化も可能である。 従つ て、 作業の省力化、 培養スペースの削減、 ランニングコストの低減など経済 的効果が見込める。 また、 高温側の検体からの水が蒸発して、 これが低温側 で結露するという問題が無い。 従って、 本発明のインキュベーション装置を 用いれば、 従来困難であった、 種々の温度条件における微生物等の培養が可 能となり、 培養の最適温度の導出、 温度条件が不明な微生物の増殖等が可能 になる。

Claims

請求の範囲
[1 ] 熱伝導性材料で形成されたゥェル収納容器中に横列及び縦列に並ぶ液体を 収容するゥエルを着脱可能に収納してなリ、 その液体の蒸気が飽和した気体 の供給のための液体又は気体の流路又は槽を設け、 所定の温度差でゥエルの 横列毎に異なるインキュベーション温度を持ち、 その温度が縦列に沿って一 定の温度差を形成する温度系列を実現するマルチゥェルインキュベーション 装置であって、 ゥエル列の外側で、 該収納容器の一辺の横列に並ぶゥエルに 沿って、 前記所定温度系列の最低温度を実現する熱源を有し、 かつゥエル列 の外側で、 該一辺の対辺に沿って、 前記所定温度系列の最高温度を実現する 別の熱源を有し、 かつ同一温度の横列毎にセパレーターを設けたことを特徴 とするマルチウエルインキュベーション装置。
[2] 前記ゥエルが、 横列の複数のゥエルが一体となって着脱可能に収納してな るものである請求項 1記載のマルチウエルインキュベーション装置。
[3] 更に、 全ゥエルを覆う蓋を有する請求項 1又は 2記載のマルチウエルイン キュベーシヨン装置。
[4] 更に、 振盪器を有する請求項 1、 2又は 3記載のマルチウエルインキュべ ーシヨン装置。
[5] 収納容器に蓋を取り付けたときに、 各ゥエルの上下両方にゥエルの径ょリ も小さいゥ Iル観察用孔を有するか、 あるいは、 各ゥ Iルの上下一方にゥェ ルの径よリも小さいゥエル観察用孔を有し、 他方に観察用の光を反射する鏡 又は光源を有することにより、 ゥエル内の物質の光学的観察が出来るもので ある請求項 3又は 4記載のマルチウ Iルインキュベーション装置。
[6] 更に、 蓋の下に中間板を有する請求項 3、 4又は 5記載のマルチゥェルイ ンキュベーシヨン装置。
[7] 更に、 ゥエルとゥエルを収納する部位に紫外線を照射して滅菌する装置を 有する請求項 3〜 6の何れか 1項記載のマルチウ Iルインキュベーション装 置。
[8] 液体の蒸気が飽和した気体の供給のための液体又は気体の流路又は槽に加 えて、 酸素又は特定ガスの分圧の段階的な変化を列内で実現するために、 同 一温度の横列内にセパレーターを設けた請求項 1記載のマルチウエルインキ ュベーシヨン装置。
請求項 1〜 8の何れか 1項記載のマルチウ Iルインキュベーション装置を 用い、 該装置の各ゥ Iルに検体を注入し、 熱源によリー辺を所定温度系列の 最低温度を実現し、 該一辺の対辺を別の熱源によリ所定温度系列の最高温度 を実現して、 所定の温度差でゥ Iルの横列毎に複数の異なるインキュベーシ ョン温度を実現するインキュベーション方法。
請求項 1〜 8の何れか 1項記載のマルチウ Iルインキュベーション装置を 用い、 収納されたゥエル中の検体に光を照射して、 その透過光または蛍光を 含む散乱光を測定することを特徴とする検体の分析方法。
複数の受光器を備えた移動式の装置により、 一列の観察孔からの透過光ま たは蛍光を含む散乱光を一度に測定し、 続いて順次 1列毎の観察を一度にす る走査方式の光強度測定をすることを特徴とする請求項 1 0記載の検体の分 析方法。
一部又は全部の工程を自動で行う請求項 1 0又は 1 1記載の分析方法。 得られた光学的測定値を、 コンピューターに自動的に送り、 マルチウエル ィンキュベーションによる細胞若しくはウイルス増殖又は化学反応に適した 数値的解析を自動で行い、 目的とするパラメーターの値を自動的に算出する 請求項 1 0、 1 1又は 1 2記載の分析方法。
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